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                      發表時間/2023-08-01
                    • 2023固態鋰電池的發展前景

                      當前,全球動力電池的競爭日趨白熱化,盡管中國企業在這一輪競爭中具有一定的規模優勢,但是歐美日韓等國家都已開始進行下一步的布局,成為了未來的有力競爭者。有很多專家提出,要重視固態電池的開發。雖然現在固態電池還在實驗階段,但距離工業化還差得遠。不過,為了爭奪未來的發展優勢,各家公司都在加緊研發固體電池,市場的需求或會促使固體電池提前量產。

                       

                       

                      根據《中國制造2025》的技術指標,到2020年,鋰離子電池的能量密度將達到300 Wh/kg;到2025年,400 Wh/kg;到2030年,500 Wh/kg。然而,以三元高 Ni+ SiC為負極,目前的 Li電池比容量僅為300 Wh/kg。固態鋰電池比傳統的鋰電池要高出2.5到3倍左右,而且不會因為溫度過高而導致電池爆裂。

                       

                       

                       

                      全固態鋰電池是一種高安全性能的固體電解液,它的固體電解液不會燃燒,不會腐蝕,不會揮發,不會漏液,且不會產生鋰枝晶,可以極大地降低車輛的自燃幾率。

                       

                       

                       

                      電解質材料是全固態鋰電池的核心,其發展方向主要有三種:聚合物,氧化物,硫化物。高分子材料具有良好的耐高溫性能,并已有商業應用實例;該氧化層具有較好的循環穩定性,適合于薄膜柔性結構的應用;其中以硫化物的導電性能最好,應作為今后的發展方向。

                       

                       

                       

                      SSD有如此多的優勢,為何不大力宣傳?這是由于固態電解質的高電阻導致的,其功率密度還有很多有待解決的問題,要從固態電解質、正負極材料等方面入手。目前,該體系的電導率、倍率性能、制備效率以及成本控制等都面臨著巨大的挑戰,若能得到有效的解決,將會引發電池的新一輪革命。

                       

                       

                       

                      從整體上來看,固態電池的發展趨勢是:從液體到半固體,再到固體,再到固體,最終成為全固體。作者相信,在2020年之前,使用高鎳正極+準固態電解質+硅碳負極,可以達到300 Wh/Kg的目標,在2025年之前,使用富鋰正極+全固態電解質+硅碳/鋰金屬負極,可以達到400 Wh/Kg的目標,在2030年之前,可以達到500 Wh/Kg的目標。

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